に関わる環境教育教材の開発

「くらし

J

に関わる環境教育教材の開発

教科・領域教育専攻 自然系(理科)コース 三 好 美 恵

1 はじめに

本来、自然環境は、私たちが生活するために 必要な清澄な水と空気を提供し、また、私たち の生活活動から出る廃棄物、汚濁物質を浄化し ている。しかし、人口増加、産業・経済活動の 急激な拡大が地球規模の環境問題を引き起こし ている。そのために、環境問題の根本的解決と 結びついた環境教育が必要である。環境問題に 関する基本的事実は、現代社会と密接に関係し ており、極めて複雑で、あり、教師も各自の視点 や意見を探究しながら、子どもとともに環境教 育に臨むべきである。

本研究では、現代社会の主要な材料でありな がら取り上げられなかったセメントやプラスチ ックなどの素材を「くらしJの視点から取り上 げ、教材研究を行った。

また、生活排水の問題を河川と自然との関わ りで見直す教材として、愛媛県小田川の水質並 びに、河川堆積物の自浄作用の季節変化、河川 堆積物に木炭や砂などを加えた場合の自浄作用 の変化に関する研究を行い、河川モデル1)を用 いた総合的な学習の時間のための活動案を構想

したので、これを中心に、以下に報告する。

2 愛媛県小田川の自浄作用の季節変化 (1)  実験 富田の開発した開放系循環型河 川モデル1)を小・中学生でも簡単に扱えるサイ

ズに改良し、同様に自浄作用をモデル上で再現 できることを確認した。愛媛県小田川で採取し た河川堆積物(5.6kg)を敷き、斜度1⁰ をつけた

指 導 教 官 喜 多 雅 一

塩ピ製の樋に、イオン交換水6.4Qを、水流ポン プで循環させ、水温を約25tに保ち、アルキル ベンゼンスルホン酸 (ABS)の濃度変化を、

市販の簡易キット(ポナールキット)を用いて 測定した。

(2)  自浄係数kの決定 河川モデ、ルを用い て測定したABSの濃度変化を指数関数[AB

S]=[ABS]o e‑^ktでフィッティングし、自浄 係数を求めた。ここで、 [ABS]。は時間O秒に おけるABS濃度である。 kが大きいほど自浄 作用は大きい。

(3) 結果と考察 測定の結果、小田川の自浄 係数は 0.3‑‑1.2で季節変化による変動があま

り大きくないことがわかった(図 1)。 1.2 

a 

^0.8 

4二

議

0.6 臨 0.4

括経 冊 0.2

O 

12/1  211  4/1  6/1  8/1  10/1  12/1 

300  250 

E 

²⁰⁰ 

、

、

、副 150

益

¹⁰⁰

50  O 

探取日

図 1 愛 媛 県 小 田 川 の 自 浄 係 数 の 季 節 変 化

1 2月 2月 4月 6月 8月 10月 月

図 2 愛 媛 県 内 子 町 の 月 別 降 水 量

また、自浄係数の変化に大きな影響を与える のは、どちらかというと水温ではなく、降水量 (図 2)の方が大きいということが推定される。

これは、雨が降ると付着性微生物などが流され てしまうため、自浄作用が小さくなってしまう のではなし、かと考えられる。

3  自浄作用の強化・促進

(1)  実験 自浄係数のほぼ同じ河川堆積物 の上に炭、砂、コンクリートなどを数日開放置 し、自浄係数の大きさの変化を測定した。測定 方法は、 2‑(1)と同様で、ある。

① 木 炭‑4750μm‑‑850μmのもの 250g (バーベキュー用木炭を金槌で破砕)

②備長炭一市販の粒状備長炭(20g x8パック)

③砂一十分に水洗いした鳴門教育大学グランド の砂場の砂(河川堆積物と同量5.6kg) 

④コンクリート片一長径1cm‑‑

4 c

m  1kg  (インスタントモルタルで、作ったコンクリート

ブロックを金槌で破砕)

(2) 結果と考察 炭 、 砂 コ ン ク リ ー ト 片 の 自浄係数は0.2前後で、河川堆積物の自浄係数 は0.5程度であった。河川堆積物の自浄係数は 3日めをピークにして小さくなる。一方、コン クリート片、炭は 6日め 7日めにピークと なり、河川堆積物のみに比べて大きくなってい る(表 1)。これは、微生物がそれぞれの表面に 付着し、生育面積を広げたためと考えられる。

コンクリート片を使って実験した結果、コンク リート片にも自浄作用を強化する働きがあるこ とがわかったo コンクリート三面張りの水路に も砂利やコンクリート片などがあれば、自浄作 用を保持できると考えられる。一方、砂を用い た場合は、自浄係数はあまり大きくならない。

これは、川砂利を砂が覆い尽くしたためと考え られるo

表 1 自浄係数の変化

木炭 備長炭 砂 コンクリ 河川堆 }ト片 積物 日 0.27  0.20  0.34  0.22  0.47  O  0.54  0.56  0.51  0.55  0.47  1  1.51  0.96  0.96  0.54  1.90  2  2.63  2.26  0.95  2.80  2.27  3  2.61  3.64  1.08  2.87 

主 主 皇

4  2.56  3.33  0.85  3.41  2.31  5  2.58  3.13  0.97  3.44  1.77  6  2.69  4.00 

L

鐙 4.14  1.27  7 

主 皇 室

3.56  1.20  3.94  0.86  4 総合的な学習の時間での教材化

河川モデルを活用することで、自分たちの身 近な河川の自浄作用についての探究活動や排水 路での自浄作用の強化・促進についての工夫な どに目を向けさせることができる。微生物の働 きと自然環境の調和などの生物多様性について の教材としても活用できる。さらに、たとえば、

環境をテーマにした総合的な学習の時間では、

よく再生紙や廃油石けんを作る活動が取り入れ られている。ところが、再生紙作りでは、牛乳 パック用いた場合、内側を洗うだけでも、大量 の水が使われ、川を汚し、これを河川の自浄作 用で分解するためにはどれほどの時間が必要か などを河川モデルを用いて確かめ、環境にょい と思って行った活動の波及効果についても考え ることができる。

学校現場で環境問題について考えるとき、今 まで一般的・常識的だと思われていた考え方や 判断の仕方が不適切なこともあるということに 気づかせ、意識を変革することを目的とする学 習活動を展開していきたい。

1)富岡敬子鳴門教育大学修論 (2001)